BBR, CUBIC എന്നിവയ്‌ക്കെതിരെ Facebook പുതിയ തിരക്ക് നിയന്ത്രണ അൽഗോരിതം COPA പരീക്ഷിക്കുന്നു

ഫേസ്ബുക്ക് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു ഒരു പുതിയ തിരക്ക് നിയന്ത്രണ അൽഗോരിതം ഉപയോഗിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ - COPA, വീഡിയോ ഉള്ളടക്കം കൈമാറുന്നതിനായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തു. മസാച്ചുസെറ്റ്സ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജിയിലെ ഗവേഷകരാണ് അൽഗോരിതം നിർദ്ദേശിച്ചത്. പരിശോധനയ്ക്കായി നിർദ്ദേശിച്ചിട്ടുള്ള COPA പ്രോട്ടോടൈപ്പ് C++ ൽ എഴുതിയിരിക്കുന്നു, തുറക്കുക എം‌ഐ‌ടിക്ക് കീഴിൽ ലൈസൻസ് ഉള്ളതും ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട് mvfst — Facebook-ൽ വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന QUIC പ്രോട്ടോക്കോൾ നടപ്പിലാക്കുന്നു.

ഒരു നെറ്റ്‌വർക്കിലൂടെ വീഡിയോ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിൽ COPA അൽഗോരിതം ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. വീഡിയോയുടെ തരം അനുസരിച്ച്, കൺജഷൻ കൺട്രോൾ അൽഗോരിതങ്ങളിൽ ഏതാണ്ട് വിപരീത ആവശ്യകതകൾ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു - ഇന്ററാക്ടീവ് വീഡിയോയ്ക്ക്, ഗുണനിലവാരത്തിന്റെ ചെലവിൽ പോലും കുറഞ്ഞ കാലതാമസം ഉറപ്പാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ മുൻകൂട്ടി തയ്യാറാക്കിയ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള വീഡിയോ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുമ്പോൾ, മുൻഗണന നൽകുന്നു. ഗുണനിലവാരം നിലനിർത്തുന്നതിന്. മുമ്പ്, ഗുണനിലവാരം അല്ലെങ്കിൽ ലേറ്റൻസി ആവശ്യകതകൾ അനുസരിച്ച് വ്യത്യസ്ത അൽഗോരിതങ്ങൾ പ്രയോഗിക്കാനുള്ള കഴിവിൽ ആപ്ലിക്കേഷൻ ഡെവലപ്പർമാർ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരുന്നു. COPA വികസിപ്പിച്ച ഗവേഷകർ വീഡിയോ ആവശ്യകതകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഇഷ്ടാനുസൃതമാക്കാവുന്ന TCP വീഡിയോ തിരക്ക് നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് ഒരു സാർവത്രിക അൽഗോരിതം സൃഷ്ടിക്കാൻ ശ്രമിച്ചു.

പാക്കറ്റുകൾ അയക്കുമ്പോൾ ഒപ്റ്റിമൽ ബാലൻസ് നിർണ്ണയിക്കുക എന്നതാണ് കൺജഷൻ കൺട്രോൾ അൽഗോരിതത്തിന്റെ ജോലി - കൂടുതൽ പാക്കറ്റുകൾ അയയ്ക്കുന്നത് പാക്കറ്റ് നഷ്‌ടത്തിനും അവ വീണ്ടും അയയ്‌ക്കേണ്ടതിന്റെ ആവശ്യകത കാരണം പ്രകടന തകർച്ചയ്ക്കും ഇടയാക്കും, വളരെ സാവധാനം അയയ്‌ക്കുന്നത് കാലതാമസത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് പ്രകടനത്തെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കുന്നു. . പരീക്ഷണങ്ങൾക്കായി QUIC പ്രോട്ടോക്കോൾ തിരഞ്ഞെടുത്തു, കാരണം ഇത് കേർണലിൽ ഇടപെടാതെ ഉപയോക്തൃ സ്ഥലത്ത് തിരക്ക് നിയന്ത്രണ അൽഗോരിതങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ചാനൽ തിരക്ക് തടയാൻ, പാക്കറ്റ് ഡെലിവറി സമയത്തെ കാലതാമസത്തിലെ മാറ്റങ്ങളുടെ വിശകലനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ചാനൽ സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ മോഡലിംഗ് COPA ഉപയോഗിക്കുന്നു (കാലതാമസം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് COPA തിരക്ക് വിൻഡോയുടെ വലുപ്പം കുറയ്ക്കുന്നു, പാക്കറ്റ് നഷ്‌ടപ്പെടുന്നതിന് മുമ്പുള്ള ഘട്ടത്തിൽ പോലും കാലതാമസം വർദ്ധിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു) . ഒരു പ്രത്യേക ഡെൽറ്റ പാരാമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് കാലതാമസവും ത്രൂപുട്ടും തമ്മിലുള്ള ബാലൻസ് ക്രമീകരിക്കുന്നു. ഡെൽറ്റ വർദ്ധിക്കുന്നത് കാലതാമസത്തോടുള്ള സംവേദനക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, പക്ഷേ ത്രൂപുട്ട് കുറയ്ക്കുന്നു, അതേസമയം ഡെൽറ്റ കുറയുന്നത് വർദ്ധിച്ച ലേറ്റൻസിയുടെ ചെലവിൽ ഉയർന്ന ത്രൂപുട്ട് അനുവദിക്കുന്നു. ഡെൽറ്റ=0.04 ഗുണനിലവാരവും ലേറ്റൻസിയും തമ്മിലുള്ള ഒപ്റ്റിമൽ ബാലൻസ് ആയി നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു.

Facebook ലൈവ് സ്ട്രീമിംഗ് സേവനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ജനപ്രിയ CUBIC, BBR അൽഗോരിതങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തി COPA പരീക്ഷിച്ചു. ലിനക്സിലെ ഡിഫോൾട്ട് ക്യൂബിക് അൽഗോരിതം, പാക്കറ്റ് നഷ്ടം സംഭവിക്കുന്നത് വരെ കൺജഷൻ വിൻഡോയുടെ വലുപ്പം ക്രമാനുഗതമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുക എന്നതാണ്, അതിനുശേഷം വിൻഡോ വലുപ്പം നഷ്ടം ആരംഭിക്കുന്നതിന് മുമ്പുള്ള മൂല്യത്തിലേക്ക് തിരികെ കൊണ്ടുവരും.

ആധുനിക നെറ്റ്‌വർക്ക് ഉപകരണങ്ങളിൽ പാക്കറ്റ് ബഫറിംഗിൽ CUBIC ആഗ്രഹിക്കുന്നത് ഏറെയാണ്, ഇത് പാക്കറ്റ് ഡ്രോപ്പുകളുടെ വേഗത കുറയ്ക്കുന്നു. തിരക്ക് നിയന്ത്രണ അൽഗോരിതം ബഫറിംഗിനെക്കുറിച്ച് അറിയുന്നില്ല, ചാനൽ ഇതിനകം തന്നെ ശാരീരികമായി തിരക്കിലാണെങ്കിലും വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് തുടരുന്നു. അയയ്‌ക്കാത്ത പാക്കറ്റുകൾ ഉപേക്ഷിക്കുന്നതിനുപകരം ബഫർ ചെയ്യപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ബഫർ നിറഞ്ഞിരിക്കുമ്പോൾ മാത്രമേ TCP-യുടെ കൺജഷൻ കൺട്രോൾ അൽഗോരിതം ആരംഭിക്കുകയുള്ളൂ, കൂടാതെ ഫിസിക്കൽ ലിങ്കിന്റെ വേഗതയുമായി ഫ്ലോ റേറ്റ് ബാലൻസ് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല. ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ, തുടർച്ചയായ പരിശോധനകളിലൂടെയും റൗണ്ട് ട്രിപ്പ് ടൈം (ആർടിടി) എസ്റ്റിമേഷനിലൂടെയും ലഭ്യമായ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് പ്രവചിക്കുന്ന മെച്ചപ്പെട്ട BBR അൽഗോരിതം Google നിർദ്ദേശിച്ചിട്ടുണ്ട്.

ഡെൽറ്റ=0.04 ഉപയോഗിച്ച്, COPA സൂചകങ്ങൾ CUBIC, BBR എന്നിവയ്ക്ക് അടുത്തായി. കുറഞ്ഞ പാക്കറ്റ് ട്രാൻസ്മിഷൻ കാലതാമസമുള്ള അതിവേഗ നെറ്റ്‌വർക്ക് കണക്ഷനിലൂടെ നടത്തിയ പരിശോധനകളിൽ, CUBIC (479 ms) മായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ COPA കുറഞ്ഞ ലേറ്റൻസി (499 ms) കൈവരിച്ചു, എന്നാൽ BBR (462 ms) ന് അല്പം പിന്നിലായി. കണക്ഷൻ നിലവാരം കുറഞ്ഞപ്പോൾ, COPA മികച്ച ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു - CUBIC, BBR എന്നിവ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ കാലതാമസം 27% കുറവാണ്.

അതേ സമയം, ഒരു മോശം ആശയവിനിമയ ചാനലിൽ, CUBIC നെ അപേക്ഷിച്ച്, COPA, BBR എന്നിവ ഗണ്യമായി ഉയർന്ന ത്രൂപുട്ട് നേടാൻ സാധ്യമാക്കി. CUBIC-നെ അപേക്ഷിച്ച് BBR-ന്റെ നേട്ടം 4.8%, 5.5%, COPA - 6.2%, 16.3%.

അവലംബം: opennet.ru